利用天然绿色纳米无机材料改性有机颜料的制备方法技术

技术编号:3922395 阅读:294 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种利用天然绿色纳米无机材料改性有机颜料的制备方法,所述天然绿色纳米无机材料选取海泡石,该方法包括以下步骤:海泡石初处理;海泡石改性;重氮化反应;偶合组分制备及颜料改性剂添加;偶合反应及颜料化,得到改性偶氮有机颜料。本发明专利技术有益效果是采用在有机颜料生产过程中添加特殊处理后的天然绿色纳米无机材料海泡石,实现颜料生产与颜料化同步一体化,不但提高了偶氮有机颜料的色力、遮盖力、水分散性、耐热性,而且节约成本,缩短原生产改性工艺,具有良好的环境效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化工产品中颜料的制备,具体涉及为对原有颜料产品的一种利用天然绿色纳米无机材料改性有机颜料的制备方法
技术介绍
有机颜料品种丰富,色谱齐全,颜色艳丽,被广泛的使用。但大多有机颜料的耐光 稳定性、耐热稳定性、耐溶剂性、耐迁移性、遮盖力较差。在使用中常出现易褪色、易浮色、着 色力弱、水分散性差等现象,难以满足使用要求,因此需要对有机颜料进行修饰和改性,以 提高颜料性能。 当前常用的颜料改性方法或颜料化的方法有表面修饰法、无机杂化法、隐染料改性技术和包核法。表面修饰法旨在颜料粒子表面上沉积或包覆单分子或多分子层的物质,包括利用表面活性剂、改性剂、颜料自身的衍生物等,以改变颜料粒子的性质,此法可以提高颜料性能,但工艺复杂,成本较高。无机杂化法将两种或两种以上的材料复合化,从而综合几种材料的优点以获得新型材料,此法工艺简单但分子间结合力较弱,不能承受高剪切力和强挤出力。隐颜料改性技术可视为在颜料合成过程中分子结构调整,最终改变颜料形态的新手段,该法虽可达到优异的分散效果但稳定性较差,经过热处理或调节使用介质的pH值或用紫外线照射,均可以转化回原来的母体颜料。包核法是以惰性物质为核,以具有颜料特性的物质为外包覆层进行改性,此法生产工艺简单,可提高耐候性,但由于工艺和设备的原因,核与颜料之间的相互吸附不强,呈概率分布,产品质量极不稳定。 此外,当前的颜料改性和颜料化过程多采用成品后操作,延长了工艺路线,从而提高了生产成本,使得大量的颜料中间体产生,加大了"三废"的排放,给环境治理带来巨大的压力。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对有机颜料的上述不足,提高颜料的耐热性、水分散性、色力和遮盖力,提供一种。 本专利技术的另一 目的在于降低生产成本,提供一种利用天然绿色纳米无机材料掺杂改性技术,从而减少颜料用量,节约成本,提高经济效益。 本专利技术的另一 目的在于提供一种天然绿色纳米无机材料的制备改性并优化生产 工艺,从而将清洁生产、节能减排落到实处,具有环境效益。 为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是提供一种利用天然绿色纳米无机材料 改性有机颜料的制备方法,其特征是所述天然绿色纳米无机材料选取海泡石,该方法包括 以下步骤 (1)海泡石初处理海泡石原矿石经干燥、粉碎、球磨、经100目筛过筛,然后用蒸 馏水浸泡、洗涤、去除杂质,过滤烘干,再经球磨,经400目筛再过筛; (2)海泡石改性将步骤(1)处理后的海泡石用蒸馏水搅拌均匀,滴加与所取初处3理海泡石质量五倍的5% 10%的HC1溶液进行酸化反应,并以温度为80°C 9(TC进行 加热、搅拌10 24h,再用蒸馏水反复洗涤,直至海泡石中无氯离子,形成在单方向上具有 20 400nm的纤维管,最后将经处理后的海泡石过滤、烘干、研磨后备用; (3)重氮化反应在重氮桶内加水120 150份和工业纯盐酸30 40份,在搅拌 下加入苯胺8 12份,使之搅拌均匀,再加水110 120份,在温度0 l(TC时,在10 30min内加入30%亚硝酸钠溶液20 24份进行重氮化反应,反应过程中保持pH < 4,反应 终点时再加入1 2份尿素静置反应30min,生成重氮盐,终点淀粉碘化钾试纸变蓝; (4)偶合组分制备及颜料改性剂添加在溶解桶内加水100 120份,加入9 12 份NaOH, 1份拉开粉和8 12份50 %磺化蓖麻油,搅拌均匀,将溶解桶内溶液温度升温至 75 9(TC时加入30 36份的色酚AS,进行搅拌,使溶解桶内溶液到完全透明为止,再加 水450 500份,取8 10份改性处理后的海泡石加入到20 25份乙醇中球磨30min,然 后将溶解好的色酚AS盐倒入球磨罐中共同球磨2h,使所述海泡石形成在一维调制上具有 20 400nm的纤维管; (5)偶合反应及颜料化在搅拌下,取步骤(3)所得重氮盐在温度35 4(TC下 20 40min内缓慢滴加到步骤(2)所得的偶合组分色酚盐和改性海泡石混合物中进行偶合 反应,重氮盐加完使pH为8 9,偶合完毕后搅拌30 60min,再加入4 7份30%盐酸酸 化,再升温到90 IO(TC保温1 2h,过滤,水洗至pH为6. 5 7,在温度为8(TC下进行干 燥,得到改性偶氮有机颜料。 本专利技术的效果即为制备该有机颜料的优点是 (1)在有机颜料中以海泡石为改性剂,并对海泡石进行热-酸改性。海泡石与其 他天然无机材料不同,是一种纤维状含水的镁质硅酸盐粘土矿物,在我国分布广泛,价格低 廉,其晶体结构模型属于链状和层状过渡型结构,其特点是在两层硅氧四面体片中间夹一 层镁氧八面体。海泡石的这种独特的结构,使它具有高达900m7g的理论表面积,且耐热性 好,水分散性高。经热_酸处理改性后,生成在一维调制上具有20 400nm长的纳米晶体 管,并且扩大了孔洞结构,从而极大地提高了海泡石比表面积和吸附力,改善了水分散性, 因此选用改性海泡石改性有机颜料具有极大地优势。 (2)由于采用特殊处理后的海泡石,使得有机颜料与无机材料间的结合方式不同, 从而提高结合力,改善有机颜料的性质。有机颜料不但包覆在无机材料表面,还可进入无机 材料孔洞中,两者结合力既有高强度的物理吸附又有化学成键吸附,结合形式既有有机颜 料的外部包覆,又有内部吸附。 (3)采用颜料生产与颜料化一体化的工艺,与传统工艺在颜料成品后改性不同。在 颜料生产过程中加入天然绿色无机纳米管材料海泡石,使得颜料中间体首先与无机材料作 用,最后生成颜料,不但縮短了工艺长度,而且提高了颜料与无机材料的结合牢固度,实现 了节能减排,优化工艺的目的。 (4)由于添加了特殊处理后的海泡石,有机颜料具有改性海泡石的优点,水分散性 提高近20% 、耐热性提高10 15°C ,透射率下降,有机颜料的遮盖力和色力提升,而且可以 控制无机材料的粒径来调整有机颜料的晶体粒径,此外由于无机材料价格低廉,从而节约 成本,使得改性有机颜料具有经济优势。附图说明 图1为本专利技术的有机颜料水分散性比较图; 图2为本专利技术的有机颜料热重比较图; 图3为本专利技术的有机颜料红外叠加图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的 进行详细说明。 本专利技术为一种,是以改性后 的绿色纳米材料海泡石形成单方向上具有20 400nm的纤维管,成为有机颜料改性添加 剂,采用颜料生产与颜料化一体化的方法,可简单有效的提升有机颜料的性质,起到节能减 排的作用。本方法可适用于偶氮类颜料。 本专利技术的,其特征是所述 天然绿色纳米无机材料选取海泡石,该方法包括以下步骤 (1)海泡石初处理海泡石原矿石经干燥、粉碎、球磨、经100目筛过筛,然后用蒸 馏水浸泡、洗涤、去除杂质,过滤烘干,再经球磨,经400目筛再过筛; (2)海泡石改性将步骤(1)处理后的海泡石用蒸馏水搅拌均匀,滴加与所取初处理海泡石质量五倍的5% 10%的HC1溶液进行酸化反应,并以温度为80°C 9(TC进行 加热、搅拌10 24h,再用蒸馏水反复洗涤,直至海泡石中无氯离子,形成在单方向上具有 20 400nm的纤维管,最后将经处理后的海泡石过滤、烘干、研磨后备用; (3)重氮化反应在重氮桶内加水120 150份和工业纯盐酸30 40份,在搅拌 下加入苯胺8 12份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用天然绿色纳米无机材料改性有机颜料的制备方法,其特征是:所述天然绿色纳米无机材料选取海泡石,该方法包括以下步骤:  (1)海泡石初处理:海泡石原矿石经干燥、粉碎、球磨、经100目筛过筛,然后用蒸馏水浸泡、洗涤、去除杂质,过滤烘干,再经球磨,经400目筛再过筛;  (2)海泡石改性:将步骤(1)处理后的海泡石用蒸馏水搅拌均匀,滴加与所取初处理海泡石质量五倍的5%~10%的HCl溶液进行酸化反应,并以温度为80℃~90℃进行加热、搅拌10~24h,再用蒸馏水反复洗涤,直至海泡石中无氯离子,形成在单方向上具有20~400nm的纤维管,最后将经处理后的海泡石过滤、烘干、研磨后备用;  (3)重氮化反应:在重氮桶内加水120~150份和工业纯盐酸30~40份,在搅拌下加入苯胺8~12份,使之搅拌均匀,再加水110~120份,在温度0~10℃时,在10~30min内加入30%亚硝酸钠溶液20~24份进行重氮化反应,反应过程中保持pH<4,反应终点时再加入1~2份尿素静置反应30min,生成重氮盐,终点淀粉碘化钾试纸变蓝;  (4)偶合组分制备及颜料改性剂添加:在溶解桶内加水100~120份,加入9~12份NaOH,1份拉开粉和8~12份50%磺化蓖麻油,搅拌均匀,将溶解桶内溶液温度升温至75~90℃时加入30~36份的色酚AS,进行搅拌,使溶解桶内溶液到完全透明为止,再加水450~500份,取8~10份改性处理后的海泡石加入到20~25份乙醇中球磨30min,然后将溶解好的色酚AS盐倒入球磨罐中共同球磨2h,使所述海泡石形成在一维调制上具有20~400nm的纤维管;  (5)偶合反应及颜料化:在搅拌下,取步骤(3)所得重氮盐在温度35~40℃下20~40min内缓慢滴加到步骤(2)所得的偶合组分色酚盐和改性海泡石混合物中进行偶合反应,重氮盐加完使pH为8~9,偶合完毕后搅拌30~60min,再加入4~7份30%盐酸酸化,再升温到90~100℃保温1~2h,过滤,水洗至pH为6.5~7,在温度为80℃下进行干燥,得到改性偶氮有机颜料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:费学宁刘玉茹张天永陈佳俊周立峰刘音曹凌云
申请(专利权)人:天津城市建设学院
类型:发明
国别省市:12[中国|天津]

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